宇宙(zhòu)是“人为制(zhì)造”的？为何会存在科学无法解释的(de)“暗物(wù)质”？暗物(wù)质(zhì)又(yòu)究(jiū)竟(jìng)是什(shén)么？人(rén)类为了寻(xún)找(zhǎo)暗(àn)物质存在的(de)证据，科学家们在(zài)过去的几(jǐ)十年当中进行了(le)超过50次的(de)长期实验，但是却没有发现任何(hé)的有效(xiào)证据。除了一(yī)个地方，在1687年出版的自然哲学数学(xué)原理一书中，埃萨克(kè)牛顿发表了万有引力定律，它揭示了(le)宇宙(zhòu)中天体(tǐ)运(yùn)动的规律。往后(hòu)的几(jǐ)百年来，当(dāng)天文学家们(men)发现某(mǒu)些(xiē)天体(tǐ)运行轨道出现(xiàn)异常(cháng)，不符合万有引力定(dìng)律的时候，他(tā)们就会知道，周围(wéi)一(yī)定(dìng)有未知的天体通过引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥(ào)本勒维耶就通过天王星运行轨道的异常，推算并且发(fā)现了海(hǎi)王星的存(cún)在(zài)。另外(wài)，哈雷彗(huì)星(xīng)、冥王星的(de)发现都是应用万有(yǒu)引力定律所取得(dé)重(zhòng)大(dà)天文(wén)成就的例子。但是这些(xiē)发现都是在恒(héng)星系统的(de)尺度当中，可当我们上升到星系或者是星(xīng)团的尺(chǐ)度，事(shì)情(qíng)就开始变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗里茨(cí)兹威(wēi)基正在研究和(hé)测量(liàng)后发星系团(tuán)的(de)质量。这是一个由数千个星系所组成的巨大(dà)星系团，这些星系(xì)被引力束缚(fù)在一起。测量星系团的(de)质(zhì)量一般会使(shǐ)用到两种方法(fǎ)，当两种方(fāng)法结果(guǒ)一(yī)致，就可以确定其质量的(de)范围(wéi)。

第一种是获(huò)得其"光(guāng)度学的质量(liàng)"，需要的数据是(shì)测量各(gè)个星系的光度(dù)。

第(dì)二种是动力学质(zhì)量的计算(suàn)，是利(lì)用(yòng)光(guāng)谱红移测量星(xīng)系(xì)团(tuán)中的各个星系相对于(yú)星(xīng)系团的运动速度。当测量结果出(chū)来之后(hòu)，兹威基(jī)彻底懵了，“动(dòng)力学质(zhì)量(liàng)”竟(jìng)然是“光度学质量”的400倍。这意味着，后发(fā)座星系团(tuán)有99%的质量消失了，或者(zhě)说这99%的(de)质量(liàng)并不以(yǐ)可见光(guāng)的形式(shì)所(suǒ)存在，我们无法看到。最诡异(yì)的是，在(zài)测量速度(dù)的过程中，兹威(wēi)基(jī)发现星系团中很多星(xīng)系(xì)的速(sù)度比理论上要快得多，按照牛(niú)顿(dùn)的运动(dòng)学(xué)定律，仅靠这(zhè)些可见星系的质(zhì)量所产(chǎn)生的引力是无(wú)法(fǎ)将(jiāng)它们束缚在星系团内(nèi)的(de)，它们(men)早就(jiù)应该被抛出星系团之外(wài)了(le)，除非有一种神(shén)秘的(de)力量在起作用，这(zhè)种力(lì)量(liàng)来源(yuán)于某种隐形的物质。

据此(cǐ)，兹维基(jī)提出(chū)了这样部分不可见的暗质，它不发(fā)散光、吸(xī)光、反射(shè)光，但是它们却(què)占据着宇宙中绝大部分的质量。只(zhǐ)是当时的人们对这样的一种说(shuō)法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质”这个(gè)词才再(zài)一次出现。天文(wén)学家维拉鲁宾和肯(kěn)特福(fú)特(tè)在观(guān)测(cè)仙女座星(xīng)系(xì)中的恒星运动(dòng)。理论上(shàng)来说，距离中心越远的(de)恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是(shì)他们观测(cè)的结果却让人感到不可思议。

随着(zhe)与中(zhōng)心距离的(de)增加，恒星的(de)旋转速度(dù)几(jǐ)乎保持不变。可是根(gēn)据牛顿(dùn)的万有引力定律，在星系当(dāng)中如果没有足(zú)够大的(de)质量来吸(xī)引它们，这些外围的(de)恒(héng)星(xīng)早就被(bèi)甩(shuǎi)到宇宙当(dāng)中了(le)。基于这种现象，科学家们会使用一种(zhǒng)相对(duì)标准的(de)方法来解释暗物(wù)质的存在，这种(zhǒng)方法就是测(cè)量星系(xì)当中(zhōng)气体在(zài)X轴(zhóu)上距离(lí)星系中心(xīn)的距(jù)离，以及在Y轴上气体的旋(xuán)转速度。如(rú)果出现异常的结果，就认为是由暗(àn)物质的力量进入其中。

于(yú)是科学家(jiā)们通过射电望远镜测(cè)量(liàng)了距离星系中心更远(yuǎn)距离的(de)氢元素(sù)，发现(xiàn)它们(men)的旋转速(sù)度(dù)并不符合牛顿的力学(xué)定律(lǜ)。我(wǒ)们(men)的太(tài)阳(yáng)系也(yě)不例(lì)外，太阳系位于银河系的(de)第三悬臂之(zhī)上，距离银河系中心2.6万光(guāng)年，根据万有(yǒu)引力(lì)定律进行计算，太(tài)阳(yáng)系的(de)运行(xíng)速度应该是160千米/秒(miǎo)，但实际上，太阳系正在以220千米/秒(miǎo)的速度围绕银河系旋(xuán)转(zhuǎn)，这个实(shí)际速(sù)度远远(yuǎn)大于理(lǐ)论速度，那么产生以上(shàng)这种(zhǒng)向心加速(sù)度的原因(yīn)很(hěn)可能就是(shì)存在(zài)着一(yī)种我(wǒ)们看不到的(de)物质，是这些(xiē)暗物质的引力效(xiào)应将星系聚集在了一起(qǐ)。

也是从(cóng)这时开始，越(yuè)来越多的研究人(rén)员开始相信暗(àn)物(wù)质(zhì)的存在。科学家根据星系(xì)外恒(héng)星(xīng)轨道(dào)的速度，估算在星系(xì)当中暗物质的(de)质量占整个星系质量的85%。但(dàn)是，暗物质(zhì)并不是(shì)唯一可以(yǐ)解释这个(gè)现象(xiàng)的原因。在一项(xiàng)新的研(yán)究当(dāng)中，科学家们发现，几乎没有引力效应的(de)遥远(yuǎn)恒星之间，也会出现速度上的微小(xiǎo)差异。另(lìng)外，天文学(xué)家还发(fā)现(xiàn)了一个反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离地球大约2.5亿光年(nián)，大(dà)小和银河系不多，但是星系当中存(cún)在的(de)恒星(xīng)数(shù)量却只有银河系的千分之一。

所(suǒ)以(yǐ)在理论上(shàng)，该星系(xì)必须存在(zài)暗物(wù)质，否则就(jiù)会分(fēn)崩离(lí)析。但(dàn)是科学家们(men)使(shǐ)用最先(xiān)进的望远镜(jìng)对其进行了40个(gè)小时的(de)详细测(cè)量之后，发现(xiàn)星系中的恒(héng)星运动是(shì)可以用(yòng)正常的(de)物质(zhì)和力(lì)学定律来(lái)解释(shì)的。那么又有(yǒu)人(rén)提出，也许该星系(xì)的(de)暗物(wù)质，已经被附近的另一个大星系剥离了(le)。奇怪的是，它(tā)的附近没有任何星系(xì)存在。造成这(zhè)些现象的除了暗物质(zhì)的假说(shuō)之外，另一种可(kě)能就是(shì)人类对引力的理解还(hái)不够全面，引力很可能(néng)在不(bù)同(tóng)尺度空间中的工作方式是不同(tóng)的，这意(yì)味着在行星(xīng)系尺(chǐ)度(dù)中的天(tiān)体会沿着它们的轨道(dào)，按(àn)照我们所(suǒ)理(lǐ)解的方式运动。但是上(shàng)升到星(xīng)系和星团的尺度，引力之间的相(xiāng)互作用则是(shì)不(bù)同的方(fāng)式。对于(yú)在星系(xì)团之间的相互作用，科(kē)学家还(hái)引入了(le)外部场效应的概(gài)念，指的(de)是在数百万光年的规(guī)模上，巨大的(de)质(zhì)量之间(jiān)会产生对彼此特殊的效果(guǒ)，这个理论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙德理论成(chéng)立，这意味着我(wǒ)们需(xū)要对现在的物理定律(lǜ)进行修(xiū)正(zhèng)，这些发现也让很多(duō)人(rén)认为暗物质假说理(lǐ)论就此终结(jié)。但(dàn)是在(zài)宇宙当中还(hái)有(yǒu)关于暗物质存(cún)在的其他的理论(lùn)证据，这(zhè)些理(lǐ)论证(zhèng)据(jù)是蒙德(dé)理论所没法解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光年的子弹星系团(tuán)，由两个(gè)碰(pèng)撞的星系团所组成，类似这样的星(xīng)团(tuán)，它们大部分的普(pǔ)通质量都在星系的(de)气体(tǐ)当中。当星团(tuán)以1000万公里/小(xiǎo)时发(fā)生碰撞的(de)时候，星际(jì)气(qì)体的相互(hù)作用就会导(dǎo)致温(wēn)度的(de)急剧升高，速度大幅降(jiàng)低。所以(yǐ)在(zài)理论(lùn)上，在碰撞(zhuàng)之后，子弹(dàn)星系团大(dà)部分的质量将位于(yú)所有这(zhè)些气体所在的中(zhōng)间区域。那么我们(men)通过什么来验证(zhèng)它的质量区域到底是(shì)不是集中在(zài)中间呢？前不(bù)久，詹姆斯韦(wéi)伯太空望远镜(jìng)传回了宇宙当(dāng)中第一张(zhāng)全彩的高清照(zhào)片，在照片中我(wǒ)们可以明显地(dì)看到很多星系似(shì)乎被拉伸(shēn)产生了巨大的形变。其实这(zhè)些星系(xì)本身并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题，而是(shì)这样极遥远的天体(tǐ)和我们地球(qiú)上的观测(cè)者之间。被一个(gè)质(zhì)量(liàng)超(chāo)级巨大苏州区号是多少的天(tiān)体遮挡(dǎng)，这个超大质(zhì)量的东西的引(yǐn)力(lì)，会使身(shēn)后更(gèng)遥远星系的光都发生(shēng)了扭曲(qū)。这个现象就是引力透镜效(xiào)应。这个巨大(dà)的天体可能是超(chāo)大质量的黑洞或(huò)者(zhě)是暗物质(zhì)。

所以当人们对子弹星系(xì)团(tuán)观测(cè)的时候(hòu)，发现它(tā)的大质量(liàng)区域并不(bù)是在中(zhōng)间，而是在两侧。所以最好的解释方法就是当星团(tuán)发(fā)生(shēng)全部的碰撞时，可(kě)被观测(cè)到的(de)质量气体被卡在了中间(jiān)，暗物质(zhì)则(zé)直(zhí)接通过了(le)这(zhè)个区域(yù)，并在两(liǎng)边形成(chéng)了引力透镜。对子(zi)弹星(xīng)系团的引力透镜(jìng)研究也(yě)被(bèi)认为是暗物质存(cún)在的迄今为止(zhǐ)最好的理论证据。

除此之外，还(hái)有(yǒu)来自宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆炸(zhà)开始，38万年之(zhī)后，可见光终于可(kě)以畅(chàng)通无(wú)阻(zǔ)地穿越在宇宙当中了。经过了(le)130多(duō)亿年之(zhī)后(hòu)，这些光在宇宙空间背景上(shàng)留下(xià)了各相(xiāng)同性(xìng)的微(wēi)波辐射。其中红色的部分表(biǎo)示温度较高的区域，蓝色(sè)则(zé)表示相对较冷的区域，但(dàn)实际上它们之间的温差只有万分之一(yī)。

科学家们通(tōng)过对前景背景分(fēn)离后的二(èr)值图像进行连通域(yù)提取和标(biāo)记之(zhī)后发(fā)现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看起(qǐ)来不应该是这样的，而(ér)随着暗物(wù)质的增加，一些峰值(zhí)的幅度会(huì)减小(xiǎo)，才(cái)变得(dé)看起(qǐ)来(lái)“和谐”。为了(le)匹(pǐ)配宇宙微波背景辐射的(de)测量(liàng)值(zhí)，我们(men)需要的(de)暗物质大约(yuē)是普通物质的5倍。这个数(shù)字与解释星(xīng)系当中(zhōng)恒(héng)星(xīng)运动所需要的暗物(wù)质比例(lì)是一致的。这就意(yì)味着。

用了一个简(jiǎn)单的理论(lùn)框架，就很好地解释了很多不同的观(guān)测结果(guǒ)。而暗物质的本(běn)质就是宇宙当中存在着(zhe)某(mǒu)种苏州区号是多少类型的(de)粒子，它(tā)们不参(cān)与任何其他的电磁作用，只通过引(yǐn)力来相互作用。所以如果能够找(zhǎo)到这(zhè)种粒(lì)子的存(cún)在(zài)，就相(xiāng)当于找到(dào)了暗(àn)物质存(cún)在(zài)的实际证据(jù)。这种粒子到(dào)底是(shì)什么？科学家们已经提出了数十种的假想(xiǎng)目标，而要寻(xún)找这些不同的目标粒子所需要的(de)实验方(fāng)式(shì)也不(bù)相同。在(zài)过去(qù)的(de)几十年当中，人类(lèi)为了寻找(zhǎo)这些看不见、摸不到(dào)，几乎不会与(yǔ)常规物质相互作用的“暗物质”，科学(xué)家们(men)已经(jīng)进行了(le)超过(guò)50次的实验(yàn)，却(què)没有任何实质性的发现，除了(le)一个地方(fāng)，意大(dà)利的格(gé)兰(lán)萨索山(shān)，隶属于(yú)阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山下1400米处(chù)的地下矿井当中(zhōng)，藏(cáng)着地球上最大的地学实验室(shì)，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一(yī)个三(sān)层楼(lóu)高的(de)探测器，一(yī)直致力于寻找暗(àn)物质粒(lì)子的(de)周期(qī)性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里的科学家(jiā)声称观(guān)测到(dào)了(le)某种信(xìn)号。经过(guò)了(le)20多(duō)年的数据(jù)收集，人们发现了一(yī)个有趣的事情。探测率会在每年(nián)的6月份达到峰值(zhí)，然后在11月降到最低，而且在(zài)20年(nián)当中每年都是一样。一些科学(xué)家(jiā)认为(wèi)这可能(néng)是(shì)人类发(fā)现暗物质(zhì)的第(dì)一个直接(jiē)证据。

但是为什么暗物质会产生周(zhōu)期性的年度信号呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒的速度(dù)围绕着(zhe)银河系进(jìn)行移动(dòng)，那么如果暗物质存在宇宙当中，这意味(wèi)着我(wǒ)们也在以这样的(de)速度(dù)在穿越(yuè)着(zhe)暗物质(zhì)流，这个过程中会产生(shēng)相应的振荡，同(tóng)时地(dì)球又以(yǐ)30公里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时(shí)间，地球围绕太(tài)阳的方向与太(tài)阳环绕(rào)银河(hé)系(xì)的方向是一致(zhì)的(de)，而另(lìng)外半年则与之(zhī)相(xiāng)反(fǎn)。

而在6月份的时候，地球与太阳的方向正好达到完全(quán)一致，这是理论上地(dì)球穿越暗物质流最快的时段。而在11月(yuè)份(fèn)，又恰好达(dá)到了最(zuì)慢值。尽(jǐn)管在(zài)实际的情况中，太阳系相对银河系的平面呈现(xiàn)了(le)60度的倾斜，但(dàn)是(shì)这并不影响这(zhè)个理论的有效性。

因此科学家认为这可以(yǐ)用来(lái)解释，研究人员(yuán)们所观测到的周期性(xìng)信号。当然也可能有(yǒu)其(qí)他的情况，造(zào)成这种年度周期信号的差异也(yě)可能是温(wēn)度、湿度(dù)、土壤(rǎng)中的水分、高山上(shàng)的(de)积雪，甚至连意大(dà)利游客的(de)数(shù)量也符合(hé)这个周期的(de)规律。

所以，科学家们又在南半球(qiú)建立了一个(gè)几乎(hū)相同(tóng)的实(shí)验室，这里(lǐ)的季节与之前的实验(yàn)室正好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗物(wù)质流(liú)的运动(dòng)特征和第(dì)一(yī)个实验室(shì)是一样的。

因此，如果(guǒ)在这里可(kě)以得(dé)到相同的信(xìn)号，就可以成为暗物(wù)质(zhì)所存在的非常有力的(de)证(zhèng)据了。但(dàn)是由(yóu)于这个实验室刚(gāng)刚建成(chéng)不久，所(suǒ)以(yǐ)截至目前(qián)还无法提(tí)供相应的数据(jù)支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这台太(tài)空望远镜(jìng)叫做“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的主镜(jìng)大小跟(gēn)哈勃(bó)望远镜相同，但(dàn)它的宽(kuān)视(shì)场仪(yí)器提(tí)供的视野是(shì)哈勃(bó)红(hóng)外仪器(qì)的100倍。南希格雷斯罗(luó)曼(màn)太(tài)空望远镜(jìng)其中(zhōng)一个关(guān)键的(de)用途就是探索暗物质(zhì)背(bèi)后的奥(ào)秘，对于探(tàn)测的结果，我们只能(néng)拭目以(yǐ)待了。费(fèi)米实验室粒子(zi)天体物理中心的科学家丹琥珀和(hé)贾森斯(sī)特芬(fēn)研究发现，如果暗物质存(cún)在(zài)，它们极有可能拥有另一种神(shén)秘(mì)的效应，这种暗物质效(xiào)应，会支持宇宙当中生(shēng)命的诞生，或者说是生命(mìng)进化(huà)的一个重要因素。

如果(guǒ)这一理论得(dé)到进一步的证(zhèng)实，那么遍布(bù)宇宙(zhòu)当(dāng)中的(de)暗物质(zhì)会不会(huì)意(yì)味(wèi)着(zhe)人类并不孤单呢？或许在宇宙(zhòu)当中某个角落的(de)行星上(shàng)，暗(àn)物质正(zhèng)在通(tōng)过这(zhè)样的效应(yīng)创造生命。当然，这些(xiē)推论的大(dà)前提(tí)是(shì)要先找(zhǎo)到暗物质存在的(de)实际证(zhèng)据。那(nà)么小伙伴们(men)，你们觉得暗物质到底存不存在(zài)呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的(de)支持是(shì)我(wǒ)更新的(de)动(dòng)力(lì)！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 苏州区号是多少